بیماری آلزایمر شایع‌ترین نوع زوال عقل (دمانس) است و در حال حاضر حدود ۵۷ میلیون نفر در سراسر جهان به آن مبتلا هستند. پیش‌بینی می‌شود این رقم تا سال ۲۰۵۰ به بیش از ۱۵۰ میلیون نفر برسد.

به‌گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert ؛ این بیماری عصبیِ درمان‌ناپذیر با تجمع پروتئین‌های بتاآمیلوئید و تاو در مغز شناخته می‌شود؛ تجمعی که به مرگ سلول‌های عصبی و بروز مشکلات حافظه و شناختی منجر می‌شود.

در سال‌های اخیر، توجه پژوهشگران به عامل دیگری نیز جلب شده است: اختلال در عملکرد میتوکندری‌ها؛ اندامک‌هایی که به دلیل تولید انرژی، «نیروگاه سلول» نامیده می‌شوند.

اکنون پژوهشی تازه که در نشریه Nature Neuroscience منتشر شده، از کشف نوعی ساختار آسیب‌شناختی کاملاً جدید خبر می‌دهد؛ ساختارهایی که پژوهشگران آن‌ها را «پلاک‌های میتوکندریایی» (Mitochondrial Plaques یا MP) نامیده‌اند.

پل رابینز، بیوشیمی‌دان دانشگاه مینه‌سوتا، می‌گوید:

«این کشف نشان می‌دهد پلاک‌های میتوکندریایی یکی از ویژگی‌های ناشناخته بیماری آلزایمر هستند.»

پلاک‌های میتوکندریایی چگونه تشکیل می‌شوند؟

این پلاک‌ها زمانی ایجاد می‌شوند که فرایند میتوفاژی (Mitophagy) دچار اختلال شود. میتوفاژی سازوکاری است که طی آن سلول، میتوکندری‌های آسیب‌دیده را شناسایی و بازیافت می‌کند. اگر این سیستم از کار بیفتد، میتوکندری‌های فرسوده به‌جای حذف شدن، درون سلول انباشته می‌شوند.

پژوهشگران این پلاک‌ها را هم در مغز موش‌های مهندسی‌شده مبتلا به آلزایمر و هم در نمونه‌های مغزی انسان‌های مبتلا که پس از مرگ بررسی شده بودند، مشاهده کردند.

این پلاک‌ها از تجمع میتوکندری‌هایی در مراحل مختلف تخریب تشکیل شده‌اند؛ برخی از آن‌ها حتی هنوز داخل کیسه‌های اسیدی سلول، که وظیفه انتقال یا تجزیه مواد زائد را بر عهده دارند، گرفتار مانده‌اند.

چگونه این پلاک‌ها کشف شدند؟

در مطالعات گذشته، اندازه‌گیری اختلال میتوفاژی دقت کافی نداشت. بنابراین پژوهشگران این بار از نشانگر فلورسنتی به نام Keima استفاده کردند که نسبت به میزان اسیدی بودن محیط حساس است.

این پروتئین:

* در محیط خنثی، سبز می‌درخشد.
* در محیط اسیدی، نارنجی می‌شود.

به کمک این فناوری، دانشمندان توانستند مسیر تخریب میتوکندری‌ها را مستقیماً در مغز موش‌های مبتلا دنبال کنند.

ارتباط با پلاک‌های آمیلوئیدی

نتایج نشان داد پلاک‌های میتوکندریایی می‌توانند به‌تنهایی یا در کنار پلاک‌های بتاآمیلوئید تشکیل شوند.

با پیشرفت بیماری، این دو نوع پلاک بیش از پیش با یکدیگر درهم می‌آمیزند؛ زیرا پلاک‌های میتوکندریایی مقدار زیادی از پروتئین پیش‌ساز آمیلوئید (APP) را در خود دارند؛ همان پروتئینی که منشأ تولید بتاآمیلوئید است.

در موش‌ها، این پلاک‌ها از حدود ۱۵ هفتگی (تقریباً معادل اوایل بزرگسالی در انسان) ظاهر شدند و با افزایش سن به‌طور مداوم بیشتر شدند، به‌طوری‌که در سن ۵۰ تا ۶۰ هفتگی حجم زیادی از میتوکندری‌های معیوب در مغز تجمع یافته بود.

نکته مهم این بود که چنین پلاک‌هایی در مغز موش‌ها یا انسان‌های سالم هم‌سن مشاهده نشد.

این پلاک‌ها کجا تجمع پیدا می‌کنند؟

بررسی‌ها نشان داد برخلاف پلاک‌های آمیلوئیدی که معمولاً خارج از سلول‌های عصبی قرار دارند، پلاک‌های میتوکندریایی مستقیماً داخل نورون‌ها تشکیل می‌شوند.

جالب‌تر اینکه بیشتر این پلاک‌ها در آکسون‌ها و دندریت‌ها، یعنی زوائد بلند نورون که وظیفه ارسال و دریافت پیام‌های عصبی را بر عهده دارند، تجمع پیدا می‌کنند؛ نه در جسم سلولی نورون.

از آنجا که این بخش‌ها برای انتقال پیام‌های الکتریکی و شیمیایی مغز حیاتی هستند، آسیب به آن‌ها می‌تواند نقش مهمی در کاهش عملکرد شناختی بیماران داشته باشد.

چرا سلول‌ها نمی‌توانند این تجمع را از بین ببرند؟

سلول‌ها برای پاکسازی مواد زائد از اندامک‌هایی به نام لیزوزوم استفاده می‌کنند که مانند سیستم بازیافت سلولی عمل می‌کنند.

اما پژوهشگران دریافتند اگرچه لیزوزوم‌ها برای از بین بردن پلاک‌های میتوکندریایی جذب می‌شوند، حجم این تجمع‌ها آن‌قدر زیاد است که توان لیزوزوم‌ها را از بین می‌برد. در نتیجه، میتوکندری‌های آسیب‌دیده بیش از پیش در مغز انباشته می‌شوند و چرخه‌ای معیوب ایجاد می‌شود.

این کشف چه اهمیتی دارد؟

به گفته پژوهشگران، این یافته نشان می‌دهد درمان آلزایمر نباید فقط بر حذف پلاک‌های بتاآمیلوئید متمرکز باشد.

در واقع، برخی از بیمارانی که با روش‌های ایمنی‌درمانی پلاک‌های آمیلوئیدی مغزشان پاک شده بود، همچنان دچار پیشرفت تخریب عصبی شدند. یکی از دلایل احتمالی این موضوع می‌تواند وجود پلاک‌های میتوکندریایی باشد که مستقیماً عملکرد نورون‌ها را مختل می‌کنند.

پل رابینز می‌گوید:

«اگر بفهمیم این پلاک‌ها چگونه تشکیل می‌شوند و چگونه باعث پیشرفت بیماری می‌شوند، شاید بتوانیم راهکارهای تازه‌ای برای کند کردن یا حتی پیشگیری از آلزایمر پیدا کنیم.»

امید به درمان‌های جدید

این پژوهش نشان می‌دهد درمان‌های آینده احتمالاً باید هم‌زمان دو هدف را دنبال کنند:

* حذف پلاک‌های بتاآمیلوئید
* جلوگیری از تجمع پلاک‌های میتوکندریایی

همچنین تقویت فرایند میتوفاژی و افزایش کارایی لیزوزوم‌ها می‌تواند به حذف میتوکندری‌های معیوب پیش از انباشته شدن آن‌ها کمک کند.

مطالعات قبلی نیز نشان داده‌اند که تقویت میتوفاژی در موش‌های مبتلا به آلزایمر باعث بهبود عملکرد شناختی آن‌ها می‌شود.

به همین دلیل، پژوهشگران معتقدند ترکیب درمان‌هایی که هم پلاک‌های آمیلوئیدی و هم پلاک‌های میتوکندریایی را هدف قرار می‌دهند، می‌تواند در آینده نتایج بسیار بهتری برای درمان بیماری آلزایمر به همراه داشته باشد.